电厂汽轮机组安装调试问题与完善措施分析

张聪，刘永平，郑少恒

中国电建集团河北工程有限公司，河北石家庄，050000

0 引言

在电厂的生产中，汽轮机是十分重要的一环，为了保证设备的正常使用，必须进行科学的安装与调试。同时，其在运行过程中也会出现一系列的问题，尽管汽轮机的结构复杂、体积大、重量大，但由于其技术先进与精度较高，所以在电厂中得到了广泛的应用。对于此类复杂的机组，要想使其正常使用，就必须做好相应的安装工作，确保其安装质量[1]。

1 汽轮机组安装调试步骤分析

1.1 台板以及垫铁的安装调试

在安装时，平垫铁必须以汽轮机以及垫铁洼窝的高度展开工作，在完成安装和调试后，需要根据扬度来确定标高。之后，相关工作人员需在安装时设置隔板，以确保汽轮机在安装时不会碰到其他物体。此外，在底板上方要安装吊台，并使用锚杆以确保稳定，其调整要与相关规范相结合，以确保在安装时满足规范要求。

1.2 低压缸外缸的安装调试

将补偿节放置在固定的位置，用吊架等工具将汽管放置在喉部，随后，将低压外圆柱体组装，然后将中间部分和设备放在平台上，等分配完毕，再进行安装。在进行端部调节时，应保证端部的横向偏差不大于0.05mm，螺钉要紧固，支撑支腿和工作台板之间的间隙不得大于0.05mm，接触面不得大于70%，中间点应处于关闭状态。在完成后，要将其密封起来，并且要将各个部件连接起来[2]。

1.3 前箱和中箱的安装调试

在进行设备安装前，应按先后顺序将前、中两个水平平面置于支撑体上，并与红丹一起填充，其接触表面的空隙应在0.05mm以下。接下来，工作人员要用底座和其他工具将滑块固定住，而后在底座上涂上一层润滑脂，以保证中间箱子上面的光滑。配合调节垫铁，确保轴承横向水平和扬度达到设定的要求，最后进行两边压板安装。

1.4 低压缸的安装调试

在进行低压气缸的安装时，首先要将端部的短板进行吊装，然后将支承支架与支承共同展开，此时必须将侧面板吊起，如此便可将其紧固到端面板上。然后，对间隙进行优化，例如径向和轴向间隙，此时要求对内缸和外杆的间隙进行测量，同时，再次进行轴向定位，在水平方向结束后，进行中央位置的查找。

1.5 中、高压缸的安装调试

在外缸组装完毕后，必须事先在前、中两个机箱上安装中央横杆，在竖缸就位后，进行轴向调整；同时还可以探测到中间的空隙。内筒安装完成后，横向的中央和水平调整极具必要性，而内筒支撑部分和中间分面上的间隙也要进行测量。在安装中压油缸时，应注意下列事项：第一，在汽封管道安装完毕后，进行气缸的安装，如此可以防止气缸安装完毕后的空间会越来越小而产生负面影响；第二，充分结合密封圈，使气缸机组达到最优，从而使其处于横向状态下的稳定；第三，配合千斤顶来调整气缸，只有如此，才能确保气缸在密封的情况下进行调整，以防止缸体膨胀的问题。

1.6 支撑轴承的安装调试

在实际安装中，轴承通常放置在凹槽中，中间分表面的间距应小于0.03mm，然后将转子置于轴承上，根据此点来调节支座的衬垫，使转子中心符合实际要求。同时，摩擦垫片的接触表面应符合规定。在转子安装完毕后，将润滑油放入吊架内，调整轴向，保证其圆周间距小于0.02mm，在并组时，还要根据轴套位置对轴瓦衬里进行磨削。

2 汽轮机组概况

某电厂的一期工程的设计和采用的汽轮机组是凝汽式的功率为600MW的汽轮机组（型号N600），其主轴由四个部分组成，分别为发电机转子、低压转子A、低压转子B和高压转子。发电机和B低压排汽缸之间的旋转速度相对较低（y=2r/分钟）。在透平机内有四个调速器，其各自对应控制四个高压气缸的进气口，通过两个最大高压气门回流阀，使其在不同的方向上循环运转。汽轮机拥有42组结构级和21组热力级，具有三种不同压力的汽缸，所使用的是单排冲锋调整刀片。其中，25级低压气缸、6级中压气缸、8级高压气缸（含调整级）刀片长度为1000mm。在SYMPHO-NY系统的控制下，可以分为四大类：涡轮机紧急遮蔽、水力数据、水力调整、水泵和涡轮的控制。高压防油系统、电液转换机组、油泵组成的制动器主要用于控制涡轮的开锁，并根据汽轮机械的发热情况来确定最优的启动方案。其扩展性和冗余度将对各种故障的类型进行判断，并根据不同的情况，确定最佳的解决方法，保证机组的运行安全[3]。其低压旁路系统采用了两个极间串联，以保证系统在低负载情况下的安全。

3 调试问题与分析

3.1 发电机进油

在发电机内，采用单流环密封方式，由两个主油泵组成，一组工作，而另一组则是用一台交流电机驱动的。1号机组的密封油系统在实际运行过程中，发现电动机油水排水管道存在渗漏现象，发现问题后立即停止油泵并进行排气，经过分析，出现此类现象的原因是密封罐的浮子阀在调试过程中出现了卡滞现象，导致油箱失去了自动补油的能力，导致密封油回油不能正常工作，密封油通过密封瓦的挡油环进入电动机。为防止此类问题再次发生，今后机组应着重对浮球阀的可靠性进行检验，并对其进行分析，对密封油体系油品清洗进行严格的控制。

3.2 小机速关阀油泵切换

每一个机组均配有两个50%容积的空气泵。其中，小型机供油采用集中式供油，为小型汽轮机调节油、盘车油、润滑油等提供动力。在实际的调试中，当小机挂断时，在给主油泵开关时，出现了速关阀的自动关闭，从而导致小型机脱开。通过对历史数据的查询可以看出，当油泵切换时，润滑油和调节油的油压会出现一定程度的降低，并且在速关阀关闭之前，调整油压低信号开关不起作用，从而排除了逻辑跳闸的故障。由此判断，当其本身的调整油压比较低时，由弹性作用力使其闭合。对速关阀的弹簧预紧力和节油储能器进行了检测，结果表明，它们均符合生产企业的要求。排除以上情形后，即可判断出问题是由于调整油品质不佳所致，对此，适当降低润滑油、调整油进油量，进行主油泵开关测试，发现小机速关阀门正常，没有发生错误的关机故障[4]。

3.3 小机安置泵电机烧损（汽泵前置泵电机烧毁）

1号机组预泵电动机在运转时，泵头出现了有规律的异常响声，电动机驱动侧的轴承温度偏高。经过检修、重新启动后，马达仍被烧毁。对1B型前置电动机进行了解体检查，发现其轴承已被严重烧毁，定子铁心、转子铁心等均有烧损现象。通过对1B型前置电动机的轴承温度曲线和随后的分析可知，电动机的轴承温度从170℃开始升温，并烧坏。出现此类故障的原因是，由于多个月未维修，导致轴承长期处于低油工况下高速运转，从而加速了轴承内的滚子和轴承套之间的磨损，增大了滚柱间隙，从而产生更大的噪音，滚柱和轴承套出现疲劳脆化现象。长期高速工作，轴承外壳的质量和硬度都不能承受机械力，导致轴承外壳出现裂纹，轴承内部的滚子也出现了错位的现象。当出现严重卡滞时，轴承仍然高速运行，这时，轴承温度迅速升高，并连续工作30分钟，此类状况的出现使得电动机转子扫膛，当定子温度超过130℃时，电动机的高温保护动作发生跳闸，这时电动机的扫膛状况已非常严重，转子烧坏是造成电动机烧坏的重要原因。为防止此类事件的再度发生，就要在生产中加强对设备的操作状态的检查，确保能严格按厂家的规定加润滑油，并做好相应的检查。润滑完毕后，若仍有异常响声，应对马达进行拆分。

3.4 主油泵进出口压力低

2号机组在检修完毕后，转速提高至3000rpm，并由交流润滑油泵自行停机，结果发现，主油泵入口压力低于设计，造成停机故障。此时，判定主油泵不能供给燃油。检查后发现，油罐的实际油面比液位仪上显示的要低，误差在250mm左右，在发动机正常工作时，上进气道最低极限油位为900mm，因实际油位低于250mm，造成发动机不能正常工作，造成油泵不能正常供油。在给主油箱加满油的情况下，对主油箱的油位进行了检测和维修，确保了主油位的真实性和准确性。经过处理和重新启动，可以确认主泵的液压是否正常[5]。

3.5 参数条件调整

1型电泵在锅炉吹管、大流量冲洗过程中，曾出现由于电泵进口压力较小而导致的跳泵事故，其原因如下：在加压状态下，进水压力为0.9 MPa，锅炉吹管时，除氧器无压。为了避免再次出现此类情况，在吹管工艺中，在原电泵脱开状态下，输入压力小于0.9MPa，转换为吹管过程中的0.8MPa，当锅炉吹管结束后，可以返回到原来的数值。1型机组的冷凝水管在调试期间，由于凝结水泵的启动，出现了水锤断裂的现象。造成此类现象的主要原因是用户管道注水管太小，导致注水排出不足。同时，由于冷凝泵的瞬时启动，凝结水压力过大，造成水锤增大，管线振动增大，挂件断裂。为了消除此类现象，可增大管路吊杆的拉力、注水管直径，将管路系统的注水点从水泵出口改为除氧器上水阀位置的凝结水母管。同时，在水泵启动期间，略微开启除氧机上的水阀，使其能排出少量的空气[6]。

3.6 机组超限振动

汽轮机的结构十分复杂，其进气参数一般为25MPa/580℃/580℃，而汽轮机则是由高压、中压、双低压等组成。该设备在全启动时，轴系发生瓦振、轴振等不稳定现象。在机组启动过程中，如果发现有一台机组的轴振动超过标准，试验人员应立即关闭并打开油箱，检查有没有积聚的金属。通过对试验结果的分析，发现在7号分割机的动叶尖和8号分割机的动叶尖45°处存在较大的金属残留物，而在第八分割机的下半动叶片气密区则有大量的金属颗粒和粉末[7]。

3.7 金属堆积

从形态上看，此类层状金属堆积体呈现出明显的层状挤压变形。由此可以看出，在压力油缸磨损时，油缸会产生变形，而在油缸间隙较小的部位会产生磨损；在磨损时，金属碎片会在转子间堆积。随着时间的推移，堆积的数量越来越多，在高温下摩擦产生了互相挤压，最终在边带附近形成了一层金属。如果不能对设备的振动进行控制，则应立即关闭闸门，重新安装，然后再开始工作，如此，机器的振动就会回到原来的状态。另一家发电厂在运行期间，因未能有效地控制振动，经过维修，发现汽缸及轴承箱内存在大量的铜渣堆。启动发动机油系统，发现盘车机组的铜罩有问题，造成部件的磨损，进而污染了整个润滑体系。对损坏严重的轴瓦进行了维修，并对其轴振、瓦振等进行了测试，结果表明该轴承的各项指标均在正常范围内[8]。

3.8 瓦振与轴承不稳定

通过对1、2号机组的超速试验，发现机组的轴振、瓦振不稳定。测试完成后，对两组机组的轴承进行了测试，结果显示：2号机组轴颈有磨损，3号机组轴瓦接近盘车，即发现铜渣，另外，在透平机的润滑系统中还存在着铜渣，从而导致大量环境污染。通过上述检查流程可以看出，出现上述问题的主要原因是盘车铜套，说明它的操作流程没有达到规范要求，从而造成一定问题。而后需将铜片清理干净，或者是将铜片更换，当然在此过程中，还需要反复试验，确认没有问题，才能继续使用[9]。

4 结语

在机组安装和调试过程中，由于时间等各种客观原因使最初安装时没有检查，所以在调试时不可避免地出现了一些问题，从而影响到工作正常进行。但经过反复的实验和推导，大多数问题得到了解答，保证了机组的安全运行，同时也为以后的工作提供了参考。各机组的安装有相似之处，要及时借鉴其他机组的安装经验。此次安装和调试可以给后面的汽轮机安装提供一定的参考。